Origen de la vida

El origen de la vida por quimiosintesis: las evidencias geológicas sugieren que la atmósfera primitiva de la tierra pudo haber estado formada por vapor de agua, metano, amoníaco e hidrógeno libre. Estos compuestos fueron fuentes de elementos encontrados hoy en los organismos vivientes: carbono, oxígeno y nitrógeno.

Las fuentes de energías existentes en la tierra primitiva eran las radiaciones ultravioleta (provenientes del sol), las descargas electricas (de los relámpagos), los rayos cósmicos (proveniente del espacio) y el calor volcánico. Según la teoría quimiosintética, éstas tuvieron un papel importante en la formación de compuestos orgánicos como proteínas, carbohidratos, grasas y ácidos nucleico a partir del metano, el amoníaco, el agua y el hidrógeno presentes en la atmósfera primitiva. Estos compuestos orgánicos se fueron combinando y dando origen a otros más complejos que hicieron posible el origen de la vida.

¿Qué evidencia hay de que ocurrieran estas fases iniciales en el origen de la vida?: HAROLD UREY  sugirió la existencia de una atmósfera primitiva reductora, formada por metano, amoniaco, agua e hidrógeno, y que los compuestos orgánicos podrían formarse bajo estas condiciones. UREY sostenía que la luz ultravioleta de las radiaciones solares, las radiaciones cósmicas y la radiactividad son fuentes necesarias para que ocurrieran las reacciones entre los gases  de la atmósfera primigenia.

Basándose en esta suposición, STANLEY MILLER, uno de los alumnos en la universidad de chicago, arrojó un poco de luz sobre el oscurecimiento en que se encontraba el origen de la vida.

CALVIN sostuvo que los aminoácidos se unieron por sus terminaciones para formar péptidos, mientras que la glucosa y otras unidades de carbohidratos pequeños se unieron para formar compuestos más complejos y moléculas de almidón.

MELVIN CALVIN, junto con otros investigadores, realizó experimentos con rayos ultravioleta, los cuales aplicó durante una hora a los componentes supuestos de la atmósfera primigenia, y obtuvo un compuesto de cinco átomos de carbono, cinco de hidrógeno y cinco de nitrógeno y adenina, la primera de las cuatro bases del adn, a partir de la cual se genera la vida.

SIDNEY W.FOX, de la universidad de florida, realizó una serie de experimentos similares a los de CALVIN, pero con una fuente de calor de mil grados centígrados. Su experimento se basó en la idea de que el calor podría haber proporcionado la energía necesaria para que se reunieran las moléculas simples formando macromoléculas más complejas.

FOX mezcló un gran número de aminoácidos por períodos variables y observó que se producían dipéptidos y péptidos de cadenas largas. 

¿Qué es un aminoácido?: es una molécula orgánica constituida por carbono, oxígeno, hidrogéno y nitrogéno. Está formado por un grupo amino y un radical ácido o grupo carbono.

los aminoácidos son las unidades de construcción de las proteínas y los constituyentes básicos de los organismos vivientes.

Modelo de coacervados: para que la vida fuera posible en las condiciones de la tierra primitiva, fue necesario que se formaran compuestos complejos de carbono o proteínas, precursores de las primeras estructuras semejantes a las células vivas o formas precelulares.

En 1938 el bioquímico ALEJANDRO I. OPARÍN elaboró, con proteínas (goma arábiga9, agua y ácidos, unas sustancias precursoras de protoplasma celular, a las cuales llamó coacervados. Éstos constituyen un modelo de forma precelular para explicar su teoría de la coacervación.

Hipótesis acerca del origen de las formas precelulares. Formación de membranas: de acuerdo con la teoría de OPARÍN, podríamos decir que, aunque la vida ahora no puede surgir espontáneamente, pudo haber surgido de esa manera bajo las condiciones que había en la tierra primitiva. Según esta teoría, en el caldo primitivo había una abundante cantidad de partículas coloidades de materia orgánica, las cuales se separaron del agua en forma de minúsculas gotas de suspensión; estas gotas coloidades o coacervados pudieron disolver o absorver muchos compuestos orgánicos, en cuyo interior se produjeron importantes síntesis prebióticas, que originaron moléculas orgánicas o compuestos prebióticos.

La presenciade oxígeno en la atmósfera primitiva permitió la evolución de las formas primitivas que dieron origen a los heterótrofos aeróbicos, es decir, a aquellos organismos que obtienen su energía mediante un proceso muy eficiente llamado reapiración celular.

Procariotas quimitosintéticos: los procariotas quimioautótrofos son organismos primitivos, capaces de efectuar fotosíntesis a partir de sulfuro de hidrogéno (H₂S), dióxido de carbono (CO₂) y luz solar. En la oscuridad obtienen energía mediante la fermentación de moléculas orgánicas, no pudieron vivir en presencia del oxígeno.

 Procariotas fotosintéticos: probablemente a partir de estas bacterias primitivas, capaces de realizar fotosíntesis a partir de H₂S, surgieron otras formas fotosintetizadoras que utilizaron el agua como fuente de hidrógeno requerido en la reducción de CO₂ a carbohidratos. Gracias a este tipo de bacteria, se pudo haber liberado oxígeno que fue a la atmósfera. Esto permitió crear las condiciones adecuadas para la evolución de los organismos aeróbicos, los cuales pudieron llevar a efecto la respiración celular.

Propiedades del agua: al analizar la tabla de la historia geológica y biológica de la tierra, podemos observar que, durante los períodos cámbrico y ordovícico, los océanos y las masas de agua dulce contenían millares de procariotas. La tierra estaba desprovista de vegetación; sólo las cianobacterias pudieron permanecer entre los límites del mar y la tierra. Durante el período silúrico debieron aparecer los primeros organismos capaces de vivir en eses ambiente de sequedad terrestre: las plantas.

El agua y el desarrollo de los organismos. Propiedades fisioquímicas del agua que favorecen el desarrollo de la vida: el agua fue el sitio donde se originó la vida, y actualmente, dondequiera que haya agua líquida, también hay vida. Gracias a sus características, fue posible la evolución de la vida sobre la tierra.

Si hacemos un análisis de la estructura molecular del agua, veremos que es una sustancia compleja, formada por la unión de otras dos más simples: hidrógeno y oxígeno.